大型异形钢围堰施工技术研究

摘要

该文结合武汉军山长江公路大桥主6号索塔墩的基础建设实际,对双壁钢围堰钻孔基础的设计方法,施工技术,应力分析,以及施工监测都进行了阐述.尤其是针对设计新颖的异形双壁钢围堰的各种技术特点作了详细的分析,并对围堰施工过程中的各种问题提出了解决方案.这种异形双壁钢围堰设计和施工方法的系统总结与研究为相似的工程建设提供了参考.武汉军山长江公路大桥采用双壁钢围堰钻孔基础.双壁钢围堰钻孔基础结构受力合理,施工简便,施工周期短,在国内外深水基础建设中广泛采用,双壁钢围堰施工工序一般包括:钢围堰制作拼装、定位着床、封底、钻孔浇筑、浇筑承台等.在查阅大量文献的基础上,通过分析和研究,参照传统的圆形钢围堰的设计,结合武汉军山长江公路大桥主6号索塔墩工程实际,创造性地提出并采用了异形双壁钢围堰,巧妙地把圆形和特殊的簸箕形结合在一起,以满足施工中的不同施工阶段的要求.该结构在承台施工高水位差(围堰内外设计水位差为22m)的情况下为圆形结构受力,这样就充分发挥了圆形钢围堰结构受力条件好的特点.在下塔柱施工时,长江水位已经降至16m(钢围堰内外水位差为8.5m),此时抽空簸箕形构造与圆形构造之间的水,切割与下塔柱相干扰的部分钢围堰,钢围堰就由圆形结构转化成异型结构.这样就经济合理地满足了基础各阶段的施工要求.该文针对深水基础施工中水位变化幅度大、河床冲刷严重、无覆盖层、施工水域受限等施工中的主要问题,开展一系列研究,主要包括:(1)提出了异型双壁钢围堰,并针对异形结构受力复杂,缺少现有的参考资料的情况,研究提出了较为精确的模型计算,并按此模型进行了各种工况下的受力分析;(2)针对武汉军山长江公路大桥水流小,河道顺直的特点,创造性地提出并采用了单导向船定位方法,成功地解决了水域受限情况下的钢围堰定位问题.(3)针对河床冲刷严重,无覆盖层,围堰着床后稳定性不易保证的特殊情况研究提出了单导向船稳定方法,有效地控制钢围堰的稳定.(4)该文还研究了异型双壁钢围堰的施工监测的方法和内容,以及异型双壁钢围堰大体积封底混凝土的浇筑工艺和质量控制方面的要求等.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪言

1.1问题的提出和研究的目的

1.2国内外研究进展及评价

1.3研究的内容和步骤

第二章深水基础的类型和施工技术

2.1国内外深水基础的发展概况

2.2双壁钢围堰钻孔基础的设计与施工

2.3军山长江大桥基础特点

第三章异形钢围堰施工技术研究

3.1总体方案

3.2异形钢围堰的加工技术

3.3异形钢围堰水中定位技术

3.4异形钢围堰水中下沉技术

3.5锚固技术

3.6异形钢围堰水下砼封底技术

第四章异形钢围堰的受力分析

4.1异形钢围堰的受力特点

4.2封底前异形钢围堰的受力分析与验算

4.3封底后异形钢围堰的受力分析与验算

第五章异形钢围堰施工监控

5.1应力测试目的及实际状况

5.2监测方案

5.3测试结果及分析

第六章异形钢围堰的技术分析

第七章结论与建议

致谢

参考文献

附录